pHmétrie

Fiche de révision de chimie
pH-métrie
I généralités
Définitions suivant Bronsted :
 Un acide est une espèce chimique susceptible de libérer (céder) un ion H+ (proton).
 Une base est une espèce chimique susceptible de recevoir (fixer) un ion H+ (proton).
Autoprotolyse de l’eau :
2 H2O = H3O+ + OH- (limitée) Ke = [H3O+] [OH- ] = 10-14 à 298K
Constante d’acidité :
AH + H2O = A- + H3O+ (limitée)
ou encore
Formule du pH : pH = - Log [H3O+]EF ou [H3O+]EF = 10 –pH
Un couple acide base est constitué d’un acide et sa base conjuguée : Acide / base Ex : H3O+/ H2O
Domaine de prédominance :
II détermination du pH d’une solution acide ou basique.
Cette partie concerne des mises en solution. Il est important de connaître la méthode de résolution et de
s’entrainer sur de nombreux exercices.
a. Espèces fortes. Exercice Type : dans le cours.
 Exemples : HCl, H2SO4 (1e acidité), HNO3, NaOH et KOH.
 Si l’espèce n’est pas trop diluée (C>10-6) on néglige l’autoprotolyse de l’eau.
 La réaction est totale, écrire le tableau d’avancement. L’eau est en excès.
 La détermination de x permet d’obtenir directement le pH pour les acides et indirectement,
avec l’aide de Ke, pour les bases.
 Si l’espèce est très diluée on ne peut pas négliger l’autoprotolyse de l’eau et il faut écrire un
second tableau d’avancement qui tient compte de l’état final du premier (voir cours).
b. Espèces faibles. Exercice type : dans le cours.
 Exemples : CH3COOH, NH3.
 Si l’espèce n’est pas trop diluée (C>10-6) on néglige l’autoprotolyse de l’eau.
 La réaction est limitée, écrire le tableau d’avancement. L’eau est en excès.
 Ecrire l’expression de Ka et remplacer dedans les expressions du tableau d’avancement en
EF.
 Si l’espèce est vraiment faible (c’est le cas sauf si l’énoncé de l’exercice précise le contraire)
on peut faire l’approximation que l’espèce est peu dissociée : n0-x n0.
 Sinon, il faut résoudre une équation du second degré.
 Remarque : Si le pH est donné dans l’exercice, il est inutile de faire cette approximation, on
peut déterminer x à l’aide du pH (directement pour les acides et indirectement pour les bases).
 La détermination de x permet d’obtenir directement le pH pour les acides et indirectement,
avec l’aide de Ke, pour les bases.
 Si l’espèce est très diluée on ne peut pas négliger l’autoprotolyse de l’eau et il faut écrire un
second tableau d’avancement qui tient compte de l’état final du premier (voir cours).
III Mélange d’un acide et de sa base conjuguée.
 Lorsqu’on mélange un acide et sa base conjuguée, il y a un gamma plat : il n’y a pas
d’évolution des quantités de matières des espèces chimiques.
 Il faut cependant tenir compte de la dilution due au mélange.
 Il faut employer le Ka pour obtenir le pH ou l’équation
IV Espèces ampholytes.
 Un ampholyte est une espèce chimique comportant un caractère acide et un caractère basique.
 Une espèce ampholyte appartient donc à deux couples acides bases. Elle est donc caractérisée par deux
pKa.
 Pour une espèce ampholyte :
)